挖掘方式的分析和最佳选择

在分析底取式挖掘、上取式挖掘、振动式挖掘的挖掘方式对挖掘阻力、挖掘速度的影响和优、缺点的基础上，提出最佳挖掘方式——混合式挖掘，即沿矿堆斜表面挖掘，及实现这种挖掘方式的控制参数，使挖掘阻力最小，对开拓设计思想大有益处。     

4米~3正铲机械式挖掘机工作装置的几何参数的优化研究

本文是以4米~3正铲机械式挖掘机为机型,对其工作装置的几何参数进行优化。该问题是属于多工况,多约束,多目标函数(以提升力和几何尺寸最小为指标)。采用内点罚函数方法,进行多次上机计算,从数千个方案中选出了合理的方案,根据最大挖掘半径,最大挖掘高度,在最大挖掘高度下的挖掘半径确定出:动臂支承铰的位置,动臂长度,推压轴位置、顶部滑轮半径,斗柄长度和推压速度与提升速度之比值等。     

二自由度双变长摆杆机构运动学分析与仿真

运用平面运动理论和专业知识，解决了二自由度双变长摆杆机构运动分析中存在的关键与难点，基于挖掘轨迹方程，建立了运动方程，并结合实例，进行了速度分析与仿真，其结果与实测相符合。完善了挖掘轨迹为主的新的设计体系。     

挖掘机铲斗结构强度计算

本文以WK-4正铲挖掘机铲斗为基型,将铲斗强度计算的力学模型确定为空间交叉梁一杆系,用力法计算;同时又作为空间壳体模型,用有限元法电算。最后,将几种力学模型作了对比。计算结果与实测应力值的误差约10～15%     

正铲挖掘轨迹与挖掘阻力分析

本文以WS-005型试验用单斗挖掘机为基型,通过对矿石挖掘过程参数的测试和数据处理,求出了正铲挖掘轨迹的拟合曲线,进一步导出了最佳切削角;作为特例,还推导了等后角挖掘轨迹方程;分析了挖掘过程各参数对挖掘阻力的影响。在此基础上求得了线性和幂函数两种数学模型下的挖掘阻力方程。     

液压抓斗优化设计与仿真

突破传统的设计方法．采用现代设计理论,对液压抓斗进行了优化设计与仿真,确定出合理的几何参数及各部分重量分配,保证了抓取力,达到了能耗最小的目的,防止了运动杆件与相关结构之间的相互干涉。通过仿真,使抓斗工作可视化,可检查干涉及干涉量,进而检验优化结果。该计算软件在Windows平台上操作,界面友好,易掌握,对设计有实际指导意义。     

基于人-机-环境系统的挖掘机设计思想与方法

以科学发展观和系统工程理论为指导,结合挖掘机的挖掘工作的多样性、复杂性、不确定性和不可逆性等特点,笔者总结多年的设计实践,提出了将"人-机-环境"设计成为适应性系统,组成该系统的各因素(如人、挖掘机、挖掘对象)应满足它们之间的功能关系、信息关系和认知关系,从而保证系统平稳运行。在此基础上,笔者提出变单纯的机器设计为挖掘方式设计思路;并推荐用经验加理论模型的方法,确定挖掘机的力能参数。     

机械式挖掘机切削速度的分析

为准确分析正铲挖掘机的切削速度,本文用解析法和几何法推导了正铲挖掘机提升速度、推压速度、它们的速度比及合成的斗齿切削速度计算公式,并以WK-4型挖掘机为例,做了计算,从而揭示了等后角挖掘时速度比的变化规律。     

挖掘机挖掘轨迹计算机控制的试验室研究

为改变手工操作挖掘机的传统格局,自行设计制造了计算机数据采集、处理系统和挖掘轨迹的单板机自动控制系统,并在WS-005挖掘机试验台上控制给定的合理挖掘轨迹,获得了满意的效果。它为进一步研究挖掘理论创造了条件,为工作参数优化研究提供了现代化的试验工具。